Производство кокса и связанное с ним загрязнение окружающей среды
коксохимических предприятий; сжигание твёрдого
термолизного топлива в топках с кипящим слоем с утилизацией тепла дымовых
газов в котлах и получением электроэнергии, подача золошлаковых остатков
сжигания топлива в производство строительных материалов.
Загрузка смеси, её прессование, термолиз и сжигание полученного
твёрдого термолизного топлива происходят в едином термолизном агрегате.
Процесс термолиза протекает в замкнутом пространстве герметичной камеры
наклонной темолизной печи (НТП) с двухсторонним обогревом. Печи компонуются
в батареи, аналогичные традиционным коксовым батареям с хорошими
теплотехническими характеристиками и возможностью использования проверенных
в коксовом производстве и энергетике эффективных и надёжных элементов и
узлов конструкций и систем.
Основная стадия процесса переработки - термолиз смесей промышленно-
бытовых отходов, который протекает при слоевом нагреве спрессованного сырья
до оптимальных температур. Возможности управления процессом значительно
шире, чем при традиционном коксовании, так как управляющими факторами,
кроме температурного режима, являются давление уплотнения, состав
перерабатываемых смесей промышленно-бытовых отходов, объёмная плотность
сырья и величина порции разовой загрузки, скорость продвижения
спрессованной массы, гидравлический режим в камере и температура летучих
продуктов термолиза.
В данном процессе сжигается только твёрдый углеродистый остаток
термолиза исходного сырья - твёрдое термолизное топливо (ТТТ), содержащее в
основном золу и углерод, а выделяющиеся летучие вещества поступают на
улавливание и химическую переработку. Свойства полученного ТТТ аналогичны
полукоксу - коксу из низкосортных, высокозольных углей. Это топливо
отличается высокой пористостью, преобладанием мелких классов крупности и
содержит незначительное остаточное количество летучих веществ. Сжигание в
кипящем слое такого облагороженного и бездымного топлива в нагретом до 900-
950 градусов состоянии создает хорошие условия для устойчивого ведения
процесса горения при минимальном образовании Nox и оксидов серы.
Сжигание твёрдого термолизного топлива в низкотемпературном кипящем слое
представляется наиболее эффективным для такого низкокалорийного, пористого
и сравнительно низкоплотного топлива, чем сжигание на колосниковой решётке,
прежде всего из -за более высокой интенсивности такого процесса.В
зоошлаковых отходах при стабильном процессе сжигания ТТТ оказываются
связанными тяжёлые металлы, а образующиеся дымовые газы значительно менее
токсичны и их объём значительно меньше, чем при прямом сжигании
эквивалентных количеств твёрдых бытовых и промышленных отходов.
Эвакуация парогазовых летучих продуктов в процессе термолиза осуществляется
на горячую сторону, то есть через слои нагретого сырья к греющим стенкам
НТП. При этом происходит дополнительное разложение смолистых веществ и
содержащихся в летучих углеводородов с отложением пироуглерода,
образующегося при температурах выше 500-650 градусов, на поверхности слоя
ТТТ. Поскольку нагреваемое сырьё находится в спрессованном состоянии, оно
одновременно является фильтрующим слоем, сводящим к минимуму унос даже
самых мельчайших пылевидных фракций летучими продуктами в условиях
скоростного нагрева. В результате этого термолизный газ содержит
значительно меньшее количество пылевидных фракций по сравнению с газом от
прямого сжигания отходов. Это благоприятно сказывается на работе
газоотводящей и улавливающей аппаратуры.
Прямые газовые выбросы из камер термолиза в атмосферу при загрузке и
выгрузке агрегата полностью исключены. В процессе работы загрузка агрегатов
осуществляется порциями сырой рабочей смеси из герметичного бункера в
герметичные камеры прессования. Спрессованные порции постоянно находятся в
камере прессования и создают дополнительный гидравлический затвор,
предотвращающий движение газов термолиза из камеры агрегата в бункер и к
прессующе - проталкивающему устройству.
Важнейшие отличия предлагаемой технологии от всех известных заключается в
следующем:
1. Процесс термолиза осуществляется в батареях, состоящих из нескольких
(более 72) термолизных печей. Такая компоновка на 30-40% снижает удельные
капитальные затраты и повышает термический КПД установок;
2. Переработке подвергаются смеси, в состав которых входят ТБО,
промышленные отходы угледобычи и углеобогащения, коксохимического
производства, другие жидкие органические отходы, что позволяет получать
требуемый усреднённый состав и нужное качество исходной смеси;
3. Новая технология обеспечивает существенное уменьшение объёма вредных
газовых выбросов в атмосферу при сжигании твёрдого термолизного топлива
благодаря удалению летучих продуктов термолиза на химпереработку. Кроме
того, происходит снижение токсичности дымовых газов, упрощение схемы их
очистки, что значительно улучшает экологичность процесса. Особенности
процесса таковы, что образование веществ группы диоксинов является
минимальным по сравнению с подобными процессами термической переработки
промышленных и бытовых отходов, реализация новых технических решений
обеспечивает полное разрушение этих супертоксикантов. Важным техническим
достоинством данной альтернативной технологии является возможность
переработки старых свалок ТБО с рекультивацией освободившихся площадей.
Выводы
Проведённый анализ техногенной безопасности коксового производства, на
основе фактических данных за длительный период работы коксовых цехов,
позволяет сделать основные выводы работы.
Характер коксового производства, связанного с периодической загрузкой
угольной шихты и выдачей кокса; конструкции коксовых батарей, имеющие
обслуживающие площадки, троллеи для подвода энергии к коксовым машинам, а
также габариты коксового цеха и интенсивность процесса являются объективным
техногенным фактором, создающим значительную техногенную нагрузку на
персонал и окружающую среду.
Другим важным фактором является неудовлетворительное состояние
основных фондов предприятий, отсутствие или медленные темпы их
восстановления; отсутствие должного контроля состояния объектов, средств
автоматики и защиты, а также отсутствие единых научных методов оценки и
анализа техногенной безопасности объектов на стадии проектирования, что
приводит к созданию техногенно опасных объектов.
3.Основное количество несчастных случаев обусловлено человеческим
фактором и тяжёлыми условиями труда, поэтому нужно стремиться к минимизации
участия человека в производственном процессе.
4.Метод "ТЭРО" по своей структуре и характеру организации процесса
лишён многих недостатков, характерных для коксового производства, а именно:
- меньшее участие человека в производственном процессе;
- отсутствие разгерметизации камер термолиза при загрузке и выгрузке;
- отсутствие обслуживающих машин.
Перечень ссылок
1. Ларичев О.Н. Проблема принятия решений с учётом факторов риска и
безопасности// Вестник АН СССР,-1987. № 11-с. 38-46.
2. Ризун В., Коваленко А. Факторы риска в сосуществовании человека и
природы.//Бизнес Информ.- 1999.- № 3-4.
3. Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних
ресурсів/Збірка доповідей 1-ї Міжнародної наукової конференції аспірантів
та студентів. Т.2-Донецьк: ДонНТУ, ДонНУ, 2002.-204 с.
4. Г.О. Власов, В.І. Саранчук, В.М. Чуїщев, В.В. Ошовський.Системний аналіз
коксохімічного виробництва./ДонНТУ.-Донецьк: "Східний видавничий дім",2002.-
296 с.
5. Економіка природокористування і охорони довкілля // Зб. наук. праць
міжнар. наук.-прак. конф. по управлінню відходами "Техноресурс-2000". -
Київ: РВПС Укр. НАН України, 2000.-200 с.
6. Das Duale System auf der EXPO 2000 - Koeln: Hannover: Press Information,
2000. - 32 S.
7. Парфенюк А.С. Крупномасштабная комплексная переработка твёрдых
углеродистых промышленных и бытовых отходов // Кокс и химия.-2001.-№ 5.-с.
41-44.
8. Парфенюк А.С., Антонюк С.И., Топоров А.А. // Проблеми
природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки: Матеріали
Міжнар. наук.-практ. конф., Дніпропетровськ, 2001. - с.238-240.
9. Парфенюк А.С., Веретельник С.П., Кутняшенко И.В. Проблема создания
промышленных агрегатов для переработки твёрдых углеродистых отходов.
Возможности её решения // Кокс и химия.-1999.-№ 3.-с.40-44.
| |  скачать работу |
Производство кокса и связанное с ним загрязнение окружающей среды |
